□ 미쓰이물산전략연구소는 미국과 유럽에서 주목받고 있는 수소 허브 관련 대응을 정리한 보고서 발표*(’24.1.)

* 欧米の水素ハブ戦略 - 輸入立地中心の欧州、生産立地の米国と日本への示唆

○ 미국･유럽의 수소도입 추진 의의

- 미국, 유럽 각국은 ’21년 영국 글래스고 COP26 개최 무렵부터 1.5℃ 목표 달성을 위한 국가감축목표(NDC) 제출을 각국에 요구하는 등 적극적 태도 견지

- 탄소중립을 목표로 한 주요 흐름은 에너지 절약과 재생에너지 등 탈탄소 전원을 최대한 도입･이용하는 전기화이며, 수소 이용 및 탄소 회수로서의 CCS(이산화탄소 포집･저장), DAC(직접 공기 회수) 병행을 검토 중

- 청정수소*의 용도는 산업의 저탄소 연료･원료, 연료전지, 지속가능 항공연료(SAF) 등 연료, 발전 계통 안정화를 위한 이용 등을 고려

* 에너지 단위당 배출 탄소량 기준으로 규정, 그레이수소를 제외한 블루･핑크･그린수소 등

○ 미국의 수소도입 현황

1) 미국의 수소도입 목표 및 수요

- 미국 청정수소 전략에 따르면 ’30년까지 청정수소의 연간 생산 목표는 1,000만 톤으로 이는 현재 미국의 그레이 수소 생산량과 유사한 규모

※ 미국은 ’30년까지 온실가스 배출량을 ’05년 대비 50~52% 감축하기 위한 청정수소 전략 초안(’22.9.) 및 최종본(’23.6.) 발표

- ’30년 예측 수요는 현재와 유사한 수준이며 ’40년에는 트럭, 에너지 저장･발전, 바이오 연료, 철강 등의 수요가 현저히 증가할 것으로 전망

2) 미국의 수소 허브

- 인프라투자 고용법(’21.11.)의 청정수소 허브 설립 지원 관련 조항에 따라, 7개 지역에 수소 허브를 선정*하여 총액 70억 달러를 지원할 것을 발표(’23.10.)

* 퍼시픽 노스웨스트, 캘리포니아, 하트랜드, 중서부, 애팔래치아 지역, 중부 대서양, 멕시코 걸프

- 이는 수소 생산이 가능한 전미 각지에 분산되어 있으며, 허브에서 제조되는 수소 대부분은 기존 산업 부문의 탈탄소화를 위해 사용될 것으로 예측

※ 청정수소 생산 방식 : 주로 천연가스 의존(2개), 재생에너지, 원자력 발전 등 활용 전기 분해(3개), 천연가스와 전기분해 조합(2개)

- (애팔레치아 허브) 저비용･대량의 천연가스 생산 가능, 천연가스 파이프라인, 철도 등 수송 인프라 완비, 고갈가스전에 이산화탄소 저장이 가능함에 따라, 천연가스 개질에 의한 블루수소 생산 및 이용을 실시하는 프로젝트 추진

※ 바텔기념연구소 주도로 천연가스 생산업체(EQT, CNX 리소스), 천연가스 파이프라인 및 저장 업체(MPLX, TC에너지), 가스･전력 업체(도미니언 에너지, 에어리퀴드), 수소 업체인 케머스 등 15개 기업이 참여하여 프로젝트 추진 중

※ 애덤스 포크(Adams Fork) 암모니아 프로젝트는 연간 청정 암모니아 216만 톤 제조를 목표로 제시하여 주목받았으나, 파트너 중 CNX 리소스가 철수를 발표(’23.12.)

- (멕시코 걸프 허브) 미국 최대급 재생에너지 발전 용량, 저비용･대량의 천연가스 공급 및 이산화탄소 저장량을 활용하여 전기 분해에 의한 그린수소, 천연가스 개질 및 이산화탄소 회수에 의한 블루수소의 대규모 제조를 목표로 추진

○ 유럽의 수소도입 현황

1) 유럽의 수소도입 목표 및 수요

- EU 수소전략(’20.7.)에서 ’30년까지 연간 최대 1,000만 톤의 그린수소 역내 생산을 목표로 제시하였으나, 러시아의 우크라이나 침공 이후 러시아산 화석연료 탈피를 목표로 리파워 EU계획을 발표(’22.5.)하고 2,000만 톤으로 목표 조정

※ 1,000만 톤의 역내 생산에 합산하여 1,000만 톤의 수입 실시 방침을 제시

- 리파워 EU계획은 발전용･연료용을 제외한 ’30년 산업용 수요로서 17.6백만 톤을 상정하고 있으나, Hydrogen Europe*이 발표(’23.11.)한 산업 수요는 7.1백만 톤으로 리파워 EU가 제시한 수요 목표보다 낮은 수준

* 유럽 수소 업계 및 이해관계자를 대표하여 수소 이용을 추진하는 협회, EU 약 25개국 참여

- ’30년 예측 수소 수요 중 암모니아와 철강이 각각 약 2백만 톤, 합계 4백만 톤 이상으로 50% 이상의 점유율을 차지

※ 암모니아 프로젝트는 초기 개념 설정 단계이므로 불확정 요소가 높은 상황

- 암모니아 프로젝트 상 수소의 주 용도는 에너지의 수송 및 저장 수단으로 스페인, 노르웨이 등지에서 수요지인 독일 등으로 수소 수송 시 암모니아 이용

- 유럽의 전기로 대비 높은 고로의 비율, 탈탄소를 위한 수소환원제철 도입, EU-ETS(유럽 배출량 거래제도)의 본격화를 고려하여 철강 수요가 높게 예측

2) 유럽의 수소 허브

- 수요의 대부분이 독일에서 이루어진다는 점에서 독일 주변 항구에 큰 수소 허브를 구축하고, 대규모 수소 수입을 검토 중

※ (교외지역) 네덜란드 로테르담항, 벨기에 앤트워프 뷔리헤 등지 암모니아 위주의 수입, (시가지-교외 혼재지역) 독일 함부르크항은 암모니아 및 LOHC(액체 유기수소캐리어), 네덜란드 암스테르담항은 LOHC 위주의 수입

- 허브에서의 수소 제조도 검토 중이며, 석유･가스 대기업인 쉘이 로테르담항의 세계 최대급(200MW) 전해조 건설에 착수, 미쓰비시상사의 자회사 에네코는 네덜란드 노트르담의 그린수소 플랜트(800MW) 건설 계획을 발표(’23.11)

- 수소 저장을 위하여 천연가스 저장에 이용되는 소금 동굴 활용, 새로운 소금 동굴 건설 등의 방안 검토

○ 일본에 대한 시사점

- ’23년 6월 수소기본전략을 개정한 일본의 수소 도입은 생산보다 수입 중심이 될 것으로 예상되므로 유럽의 대응을 참고로 할 수 있으나, 지하 저장의 어려움* 등을 고려하여 독자적 전략 마련 필요

* 일본은 소금 동굴, 고갈가스전 등이 적고, 지진이 빈발하는 등 수소 지하 저장에 부적합

- 발전 용도로 대량의 암모니아를 조달할 계획이므로, 발전소를 중심으로 한 허브에서 저장한 암모니아를 타 지역에서 활용하는 등의 방안 고려 가능

- ’23.8 미쓰이물산 등 4개 업체가 검토 개시를 발표한 오사카 임해공업지대를 거점으로 한 수소와 암모니아 공급망 구축과 같이 수소, 암모니아를 대규모 산업단지에서 조달하여 다른 지역에서도 활용하는 것이 효율적이며, 이러한 관점에서 일본 내 수소 허브의 선정 검토 가능

- 저렴하고 풍부한 수소 공급이 어려움에 따라, 철강 생산의 탈탄소화는 고로에서의 수소 이용 및 전기로로의 전환을 조합하여 추진하게 될 것으로 예측